محققان دریافتند که نانوسیم‌های اکسید روی در اثر خم شدن به کندی به حالت اولیه خود باز می‌گردند که به آن اثر غیرالاستیک (Anelastic) گفته می‌شود. این گروه با استفاده از مدل‌سازی، دلیل بروز این رفتار را در نانوسیم‌ها نشان دادند.
بروز خواص غیرالاستیک در نانوسیم روی
بیشتر مواد در مقیاس نانو رفتاری متفاوت از حالت توده‌ای از خود به نمایش می‌گذارند. اخیراً محققان دانشگاه براون نشان دادند که نانوسیم اکسید روی دارای خواص غیرالاستیک بسیار بالایی است؛ به این معنا که این نانوسیم بعد از کشیده شدن، برای بازگشت به حالت اولیه خود زمان بسیار زیادی نیاز دارد. این ویژگی برای مواقعی که پخش انرژی مورد نیاز بوده، بسیار مفید است. این یافته محققان می‌تواند برای مهار شوک یا لرزش مورد استفاده قرار گیرد.
هوجیان گو از محققان این پروژه می‌گوید: «چیزی که در این پروژه خیلی جالب است، بزرگ بودن اثری است که مشاهده شده. اثر غیرالاستیکی، پیش از این در مواد ماکرومقیاس دیده شده که مقدار آن بسیار کم بوده است. این اثر در مقیاس نانو بسیار زیاد است. ما نشان دادیم که اثر غیرالاستیک در نانوسیم‌ها چهار برابر بیشتر از مقداری است که در مواد توده‌ای غیرالاستیک دیده می‌شود.»
گو می‌گوید: «در طول یک دهه گذشته نانوسیم‌های اکسید روی به‌عنوان یکی از مواد نانوساختار مهم مورد توجه قرار گرفته و کاربردهای متعددی پیدا کرده است. برای مثال، از آن‌ها در جذب انرژی مکانیکی، پیل‌های خورشیدی، حسگرها و عملگرها استفاده می‌شود. این یافته اخیر ما، بعد جدیدی به کاربردهای این ماده می‌افزاید.»
این گروه تحقیقاتی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و استفاده از یک روزنه بسیار کوچک اقدام به خم کردن نانوسیم‌ها کردند. بعد از رهاسازی نانوسیم، ۸۰ درصد از آن به سرعت به حالت اول بازگشت در حالی که ۲۰ درصد باقی‌مانده به آهستگی انجام شد و حدود ۲۰ تا ۳۰ دقیقه زمان برد.
برای پی بردن به دلیل آهستگی این فرآیند، محققان از شبیه‌سازی و ایجاد مدل استفاده کردند. مدل‌سازی‌ها نشان داد که دلیل این رفتار وجود ناخالصی در ساختاربلوری نانوسیم است. محققان دریافتند که وجود دو نوع ناخالصی، حفره و اتم اضافی، در ساختار نانوسیم سرمنشاء این رفتار است.
نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای در نشریه Nature Nanotevhnology منتشر شده‌است.
